2.5 Hasil Belajar
Menurut Rifa’i Anni 2009: 85, hasil belajar merupakan perubahan perilaku yang diperoleh siswa setelah mengalami kegiatan belajar. Menurut
Benyamin S. Bloom, terdapat tiga taksonomi yang disebut dengan ranah belajar, yaitu: ranah kognitif cognitive domain, ranah afektif affective domain, dan
ranah psikomotorik psychomotoric domain Rifa’i Anni, 2009: 85. Ranah kognitif berkaitan dengan hasil berupa pengetahuan, kemampuan
dan kemahiran intelektual. Ranah kognitif mencakup kategori pengetahuan knowledge, pemahaman comprehension, penerapan application, analisis
analysis, sintesis synthesis, dan penilaian evaluation. Ranah afektif berkaitan dengan perasaan, sikap, minat dan nilai. Kategori
tujuannya mencerminkan hirarkhi yang bertentangan dari keinginan untuk menerima sampai dengan pembentukan pola hidup. Kategori tujuan peserta
didikan afektif adalah penerimaan receiving, penanggapan responding, penilaian valuing, pengorganisasian organization, pembentukan pola hidup
organization by a value complex. Ranah psikomotorik berkaitan dengan kemampuan fisik seperti
keterampilan motorik dan syaraf, manipulasi objek dan koordinasi syaraf. Ranah psikomotorik berkaitan dengan bekerja ilmiah. Bekerja ilmiah mencakup tiga
aspek penting yaitu metode ilmiah, sikap ilmiah dan komunikasi ilmiah. Menurut Sopiah 2009: 14-19, bekerja ilmiah mempunyai beberapa indikator diantaranya
adalah perumusan masalah, perumusan tujuan, perumusan prosedur, memilih instrumen, mengumpulkan data, mengolah data, menyimpulkan hasil dan bersikap
ilmiah. Aspek-aspek tersebut saling mendukung untuk mengembangkan potensi dari siswa atau mahasiswa untuk mengantarkannya menjadi seorang ilmuwan.
2.6 Alat Optik
2.6.1 Mata
Gambar 2.1 Diagram mata manusia Henry et al., 2009 Pada Gambar 2.1 tampak skema sederhana dari mata manusia. Lapisan
kornea berfungsi sebagai lapisan pelindung. Iris membentuk celah lingkaran yang disebut pupil. Iris mengatur lebar pupil untuk mengatur banyaknya cahaya yang
masuk ke mata. Di tempat yang terang pupil mengecil supaya lebih sedikit cahaya yang masuk ke mata sehingga mata tidak silau. Sedangkan, di tempat yang gelap
pupil membesar supaya lebih banyak cahaya yang masuk ke mata. Oleh lensa mata, cahaya yang masuk diteruskan ke retina yang tersusun dari jutaan sel yang
peka terhadap rangsangan cahaya. Rangsangan cahaya yang diterima oleh retina ini diubah menjadi sinyal-sinyal yang dikirim sistem syaraf ke otak Foster, 2011:
74. Bayangan yang terbentuk di retina bersifat nyata, terbalik dan diperkecil.
Agar bayangan selalu terletak pada retina, panjang fokus lensa harus dapat diubah-ubah sesuai dengan jarak benda yang dilihat. Yang berfungsi mengatur
panjang fokus lensa kelengkungan lensa adalah otot siliari. Ketika melihat benda yang jauh, otot siliari mengendur relaks, sehingga lensa mata lebih pipih dan
mata dalam keadaan tak berakomodasi. Sebaliknya, ketika melihat benda yang dekat, otot siliari menegang, sehingga lensa mata lebih cembung, dan mata berada
dalam keadaan berakomodasi. Kemampuan berubahnya kelengkungan lensa mata ini disebut daya akomodasi mata Foster, 2011: 74.
2.6.2 Cacat Mata dan Cara Menanggulanginya Jangkauan penglihatan mata dalam keadaan tidak berakomodasi disebut
titik jauh atau punctum remutum
PR
. Untuk mata normal, titik jauh berada pada jarak tak berhingga
=
∞ . Jangkauan penglihatan mata dalam keadaan
berakomodasi maksimum disebut titik dekat atau punctum proximum
PP atau s
. Untuk mata normal, titik dekat berkisar 25 cm. Sebagian orang mengalami ketidaknormalan pada mata, disebut cacat mata Foster, 2011: 74 -75.
2.6.2.1 Rabun Jauh Miopi
Gambar 2.2 Cacat mata miopi Pratiwi et al., 2008 Rabun jauh terjadi karena lensa mata tidak dapat memipih sesuai yang
diperlukan, sehingga bayangan benda yang sangat jauh jatuh di depan retina, seperti pada Gambar 2.2. Agar dapat melihat benda jauh, penderita miopi
menggunakan kacamata berlensa cekung kacamata minus. Kacamata membentuk bayangan di titik jauh mata, kemudian lensa mata membentuk
bayangan akhir di retina. Jadi,
=
− Karena benda berada di tak berhingga
=
∞ , persamaan kuat lensa yang
diperlukan untuk mata miopi dapat diperoleh dengan mensubstitusikan nilai dan ke persamaan lensa tipis, sehingga dihasilkan:
= +
= 1
= 1
∞
+ 1
−
=
2-1 Keterangan:
= Kuat lensa dioptri atau
1
= Titik dekat mata m Persamaan 2.2 adalah persamaan kuat lensa untuk mata miopi.
2.6.2.2 Rabun Dekat Hipermetropi
Gambar 1b Cacat mata hipermetropi
Gambar 2.3 Cacat mata hipermetropi Pratiwi et al., 2008
Rabun dekat terjadi karena lensa mata tidak dapat mencembung sesuai dengan yang diperlukan, sehingga bayangan benda yang dekat jatuh di belakang
retina, seperti Gambar 2.3. Agar dapat melihat benda dekat, penderita hipermetropi menggunakan kacamata berlensa cembung kacamata plus.
Kacamata membentuk bayangan di dekat mata, kemudian lensa mata membentuk bayangan akhir di retina. Jadi,
=
− ℎ
=
− Persamaan kuat lensa yang diperlukan untuk mata hipermetropi dapat diperoleh
dengan mensubstitusikan nilai dan ke persamaan lensa tipis, sehingga
dihasilkan:
1 =
1 +
1
= +
2-2
=
Atau,
= =
2-3 Jika benda yang ingin dilihat berada pada jarak 25 cm titik dekat mata normal,
berdasarkan persamaan 2-2, diperoleh:
1 =
1
−
1 =
1 0.25
−
1 = 4
−
1
= 4
− 2-4
Keterangan: = Kuat lensa dioptri atau
1
= = Titik dekat mata m
Foster, 2011: 75 - 76 2.6.3 Kamera
Salah satu alat optik yang sederhana adalah kamera. Kamera dan mata memiliki kesamaan pada diagram sinar pembentukan bayangannya. Benda yang
diamati oleh kamera dan mata terletak di depan lensa, di depan
2 2
, dan bayangan dibentuk di belakang lensa, di antara
dan
2
. Bayangan ini adalah bayangan nyata, terbalik dan diperkecil lihat Gambar 2.4.
Pada bagian depan kamera terdapat sistem lensa dan pada bagian belakang terdapat sebuah film peka yang berfungsi sebagai layar untuk menangkap
bayangan yang dibentuk oleh lensa kamera. Kamera memiliki diafragma dan pengatur cahaya shutter untuk mengatur jumlah cahaya yang masuk ke dalam
lensa. Gambar 2.4 Skema Bagian Kamera Pratiwi et al., 2008
Jarak fokus lensa kamera adalah tetap, tidak seperti lensa mata. Untuk menyesuaikan jarak benda yang dapat berubah-ubah, jarak lensa terhadap film
atau jarak bayangan ′ dapat diubah-ubah. Mengubah-ubah jarak lensa sesuai
dengan jarak benda yang difoto agar terbentuk bayangan yang jelas pada film disebut memfokuskan kamera. Memfokuskan kamera dapat dilakukan dengan
memutar-mutar cincin pemfokus. Pada kamera, yang berfungsi mengatur banyak cahaya yang mengenai film adalah celah yang dibentuk difragma. Diameter
bukaan celah tersebut dinamakan aperture Foster, 2011: 78 -79. 2.6.4 Lup
Sudut penglihatan memiliki batas maksimum, yaitu pada saat benda berada pada titik dekat mata. Jika sudut penglihatan terus diperbesar dengan menggeser
benda mendekati mata hingga melewati titik dekat mata, benda akan tampak kabur. Untuk mengatasi masalah kabur ini dapat digunakan lup atau kaca
pembesar. Jadi, kegunaan lup adalah untuk mengamati benda-benda berukuran kecil agar tampak jelas dan lebih besar. Lup sebenarnya merupakan lensa
cembung yang diletakan antara mata dengan benda yang akan diamati. Lup banyak digunakan oleh tukang arloji untuk melihat komponen-komponen arloji
yang berukuran kecil.
Gambar 2.5 Diagram sinar pembentukan bayangan tanpa menggunakan lup dan dengan menggunakan lup Puspita, 2009
Perbesaran anguler pada lup dihitung dengan membandingkan antara
sudut penglihatan dengan menggunakan alat optik dan sudut penglihatan tanpa menggunakan alat optik
∝ seperti ditunjukan Gambar 2.5 a dan 2.5 b. Maka:
=
∝
2-5 Karena sudut
∝ dan sudut adalah sudut kecil, maka perbandingan sudutnya dapat dianggap sebagai perbandingan tangen sudut, sehingga
perhitungan perbesaran anguler menjadi:
= tan
tan
∝
=
ℎ ℎ
=
2-6 Pada kaca pembesar, benda diletakan di antara O dan F, sehingga
bayangan yang terbentuk di depan lensa bersifat maya, tegak dan diperbesar Gambar 2.6 a. Supaya benda dapat diamati dengan jelas, jarak lensa terhadap
benda diatur sedemikian sehingga bayangan terbentuk di titik dekat pengamat misalnya 25 cm dari lensa. Ini disebut pengamat menggunakan lup dengan mata
berakomodasi maksimum. Agar berakomodasi maksimum, lup membentuk bayangan maya di titik dekat mata, sehingga
=
− . Dengan menggunakan rumus lensa, diperoleh perbesaran angular lup:
= + 1
2-7
Jika pengamat ingin mengamati benda menggunakan lup dengan relaks, benda diletakan tepat di titik fokus lensa titik
, sehingga berkas sinar bias sejajar memasuki mata Gambar 2.6 b. Ini disebut pengamat menggunakan lup
dengan mata tidak berakomodasi. Agar tak berakomodasi, lup membentuk bayangan maya di tak hingga, sehingga
=
∞. Dengan menggunakan rumus lensa, diperoleh perbesaran angular lup:
=
2-8 Foster, 2011: 80 -81
2.6.5 Mikroskop Sebuah lensa seperti pada lup, perbesaran bayangan maksimum hanya 20
kali. Mikroskop adalah alat yang mampu melakukan perbesaran hingga ratusan kali, yang digunakan untuk mengamati benda-benda renik atau mikro, seperti
virus dan bakteri. Mikroskop terdiri atas dua buah lensa cembung. Lensa yang dekat dengan benda yang diamati objek disebut lensa objektif dan lensa yang
dekat dengan pengamat disebut lensa okuler. Mikroskop seperti ini disebut mikroskop majemuk. Ada dua cara dalam menggunakan mikroskop, yaitu dengan
mata berakomodasi maksimum dan dengan mata tak berakomodasi.
b a
Gambar 2.6 Pengamatan menggunakan lup dengan berakomodasi maksimum dan dengan tak berakomodasi Wasis, 2008
Perambatan cahaya pada mikroskop ditunjukan oleh Gambar 2.7, prosesnya adalah sebagai berikut,
1. Benda diletakan di depan lensa objektif diantara
dan
2 2
. 2.
Bayangan yang dihasilkan lensa obyektif digunakan sebagai benda oleh lensa okuler. Agar bayangan dari lensa obyektif diperbesar, maka bayangan
ditempatkan di antara O dan .
3. Bayangan akhir yang dibentuk oleh lensa okuler bersifat maya, terbalik dan
diperbesar.
Gambar 2.7 Diagram sinar pembentukan bayangan pada mikroskop Nurachmandani, 2010
Perbesaran bayangan untuk mata berakomodasi maksimum adalah:
= ×
2-9
Karena,
= + 1
= ×
+ 1
Atau,
= ×
+ 1
2-10 Panjang mikroskop jarak tubus dapat dinyatakan:
=
′
+
2-11 Perbesaran bayangan untuk mata tak berakomodasi adalah:
= ×
Karena,
=
=
′
×
Atau,
= ×
2-12 Keterangan:
′ = Jarak bayangan obyektif ′ = Jarak bayangan okuler
= Jarak obyektif = Jarak okuler
= Fokus lensa obyektif = Fokus lensa okuler
= Perbesaran lensa obyektif = Perbesaran lensa okuler
= Perbesaran total L = Jarak tubus
Foster, 2011: 84 -86
2.6.6 Teropong Teropong atau teleskop adalah alat optik yang digunakan untuk melihat
benda-benda yang sangat jauh, seperti gunung dan bintang agar tampak lebih dekat dan jelas. Berbeda dengan mikroskop, pada teropong jarak fokus lensa
obyektif lebih besar daripada jarak fokus lensa okuler. Prinsip jalannya sinar pada teropong bintang dapat dilihat pada Gambar
2.8. Karena yang diamati adalah benda-benda angkasa luar, sinar-sinar yang masuk pada teropong adalah sinar-sinar paralel
=
∞ , sehingga bayangan
yang dibentuk oleh lensa obyektif terletak di titik fokus lensa obyektif ′
=
.
Gambar 2.8 Diagram sinar pembentukan bayangan pada teropong bintang Wasis, 2008
Dengan demikian, panjang teropong dapat ditulis menjadi:
= +
2-13 Kekuatan pembesaran teleskop ialah pembesaran sudut
′ , dengan
′ merupakan sudut yang dibentuk oleh bayangan akhir sebagaimana tampak melalui
lensa mata dan merupakan sudut yang dibentuk oleh benda apabila benda
tersebut dipandang langsung oleh mata telanjang. Dari gambar dapat dilihat bahwa,
tan =
− ≈
Dimana telah digunakan pendekatan sudut kecil
tan
≈ dan telah dimasukkan tanda negatif untuk membuat positif apabila h negatif. Sudut
′ dalam gambar merupakan sudut yang dibentuk bayangan akhir:
tan
′
=
≈ ′ Karena h negatif,
′ negatif, yang memperlihatkan bahwa bayangan terbalik. Kekuatan pembesaran teleskop ini dengan demikian
= =
− 2-14
Keterangan: = perbesaran teropong
= jarak fokus lensa okuler = jarak fokus lensa obyektif
= sudut yang dibentuk oleh benda saat mata telanjang ′ = sudut yang dibentuk oleh bayangan akhir
Tipler, 2001: 525 – 526
2.7 Kerangka Berpikir
Kategori